• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

装配式钢结构建筑的深化设计探讨

李婷婷
  
安家(建筑与工程)
2021年41期
新疆广维现代建筑设计研究院有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830002

摘要:随着建筑业的发展,对建筑形式提出了更高要求,这在一定程度上促进了钢结构发展。装配式钢结构是一种新型建筑形式,通过组装制造结构构件,用工业制造代替传统建筑方法,能降低工程成本,优化资源配置,缩短施工进度,提高施工安全及综合质量。

关键词:装配式;钢结构;深化设计

随着时代的进步,建筑业的制造水平有了很大提高。同时装配式钢结构建筑也应运而生,并广泛应用于建筑环节,目前已取得了令人满意的效果,这种结构最大优势是能突破传统作业施工方法,最大限度提高施工质量。本文分析了装配式钢结构建筑的深化设计。

一、装配式钢结构建筑涵义

装配式结构又称混凝土结构,是以预制构件为主要受力构件,通过安装配置连接而形成的混凝土结构。其是以工厂化形式生产加工结构构件,是一个相对完整的制造周期,包括结构构件设计、生产和安装等。此过程中常会引入信息化平台,即将传统现场建造施工模式转变为现代工厂制造模式,其更环保且更符合现代城市建造,被更多施工单位及居民接受与认可。装配式钢结构建筑可不考虑施工现场气候条件,施工人员少,最大限度地加快施工速度,确保工程质量达到预期目标。

二、装配式钢结构建筑设计要求

1、防火设计。在装配式钢结构建筑深化设计中,最关键的要求是装配式钢结构的防火设计要求。在各个行业中,装配式钢结构的应用需根据防火设计要求建立相应的装配式钢结构建筑,特别是在火险等级较高的建筑区域,如配电站、变电站等。因此,根据装配式钢结构建筑防火设计要求,需重视:①外墙表面需使用耐火的岩棉夹芯钢板,以便对外墙表面起到防火作用。②彩钢板外层选用氟碳类防腐涂层,外墙层位置选用低波纹竖向彩钢板,这样既能满足室内感观效果,又能有效延长装配式钢结构建筑的防腐期限。③泄爆墙需使用耐火性较强的石膏板,石膏板内部需填充耐火岩棉,使其具有更好的防火效果。

2、接地防雷设计。其是装配式钢结构建筑深化设计的重要要求,由于一些行业对装配式钢结构建筑有不同要求,对相关装配式钢结构设备也有不同需求,所以装配式钢结构建筑的设计过程应整合社会各行业需求设计,设计时应加强钢结构建筑的接地防雷设计,一些与行业要求相关的装配式结构建筑,如配电站等,需具备接地防雷功能,主要是装配式钢结构建筑的接地防雷设计能有效提高避雷系统对外暴露的感官美,还能降低建筑内避雷针对建筑内系统的潜在威胁。

三、装配式钢结构建筑深化设计原则

1、实用、造型优良的设计理念。钢结构装配式建筑在深化设计中应坚持的主要原则是实用且造型优良的设计理念。在装配式钢结构建筑深化设计中,既要保持其实用性,又要使其造型获得感官美。

2、可持续性设计方针。随着社会经济文化的进步,我国虽处于社会主义初级阶段,但仍致力于建设资源节约型社会。装配式钢结构建筑深化设计能有效体现装配式钢结构的可持续性,钢材具有可反复性和可持续使用特征,若装配式钢结构建筑受损,钢材可通过回收,经加工后再利用。因此,装配式钢结构建筑具有很强的可循环性和可持续发展性的重要特征。

四、装配式钢结构应用特征

1、施工周期短。在装配式钢结构应用中,现代化工程设计软件是其设计建模及分析的基础。在其控制下,建筑结构构件的内力分析及几何尺寸设计更加清晰高效,加之优化了设计变更的实施过程,确保了总体设计高效进行。在钢结构构件制作过程中,三维模型与数控机床的结合是其基本应用形态,这种生产方式使设计的构件能直接投入生产线,在保证构件生产效率及精度基础上,有效缩短工程建设周期。

2、工业化程度加深。与传统施工方法相比,装配式钢结构主体构件在工厂制造,然后在施工现场组装,实现了设计与安装的紧密结合,有助于工序间的合理搭接,以确保建筑结构的整体质量及性能。另外,钢结构预制件对天气的敏感性不高,全天候实际作业使作业程序更加清晰,有效地提高了工程建设的工业化水平。

3、经济与质量效益突出。经济及质量效益是装配式钢结构施工的主要特点之一。一方面,减少了施工中材料的使用,在保证施工周期的同时,实现了对工程造价的合理控制;另一方面,与砖土结构与混凝土结构相比,装配式钢结构具有更高的刚度及抗压性能,不仅提高了施工质量,而且实现了工程耐久性的有效保证。

五、装配式钢结构建筑深化设计

1、建筑设计。装配式钢结构建筑设计需按适用性、经济性、安全性、绿色性和美观性要求进行,包括建筑平面和空间设计;建筑外墙外立面设计;建筑细部构造设计;局部节点设计。在正式设计前应对设计是否科学合理进行现场调研,使设计的建筑具有一定使用、经济效果,同时也满足现代人的审美要求。只有经过深入调研,才能进入具体的设计过程。例如,某一区域的建筑采用装配式钢结构的建筑模式,设计时建筑实现了上下部分的连续性,并做出了整合,使建筑整体受力要求更加合理。

此外,这种设计理念也有助于实现机电设备功能在外墙与立面设计中,建筑设计实现了多元化设计,提高了整体建筑的美观性,在具体应用中,建筑满足接缝间防火防水要求,实现了相应的保温隔噪性处理,具体体现在内外墙板和门窗洞口的接缝处,实现了双重防水结合性设计。另外,为提高建筑整体性能,在门窗安装节点设计中舍弃了门窗副框,从而有效解决了外墙与外窗洞口的渗透问题,提高了建筑的整体性能。

2、结构设计。结构设计也是装配式钢结构建筑深化设计的重要环节,建筑单位需特别重视及加强管理。①结构设计中,应特别注意细节,如主体结构和附属加强结构,它们在结构设计中起着重要作用,并且设计也需遵循一定原则,例如,在抗震设计时,应验算预制构件承载力,以检验构建是否具有超强承载力,从而确保结构设计满足整体工程建设需求。②应优化梁柱节点设计。设计质量将直接影响工程质量,所以要加强设计管理,以满足相关作业规范要求。梁节点设计一般为工字型或H型,并应注意楼板、墙板与主体连节点,工程建筑中常用的预制墙板一般以轻质为主,如蒸压加气混凝土板,而预制墙板与主体框架一般采用螺栓件连接,以发挥装配式钢结构建筑设计作用。

3、机电设备设计。建筑内排水管道设计必须制定相应的预留方案,需遵循相关深化设计原则。在生产图纸构建中,需准确标注相关管线和型号的预留管槽位置,管槽设计需预留一定空间以便随时调试。准确掌握管道尺寸,可更准确地在管道弯头处标出预留管槽位置,有效解决管道外漏问题。在燃气预留预埋过程中,入户管道外墙板预留位置决定了燃气管径尺寸,对空间定位有一定影响。保管线盒和强弱电专业是否匹配是电气线预埋设计中需考虑的重要问题。此外,管线材质及数量将影响后续施工过程。

4、管线深化设计。①小口径管道优化设计时,应根据实际情况优化设计,避免大管径管线。施工人员可选择大管径管线,粗管线布置完成后,开始布置小管径管线,全面提高管线深化设计作用。同时,对压力管线进行优化设计,保证重力管线和压力管线的分离性,提高管线运行效率,重力管道通过重力实现流体输送。②优化冷、热水管线设计,确保不同管线的分离。热水管线安装时,应注意保温层的设计。冷水管无需保温层处理,但总体造价较高,因此应先对热水管道进行设计,以保证工程设计的有序性。

参考文献

[1]李彩霞.装配式钢结构建筑的深化设计[J].建材与装饰,2019(30):103-104.

[2]陈新升.装配式钢结构建筑的深化设计浅述[J].四川水泥,2017(04):116.

*本文暂不支持打印功能

monitor